Устройство для определения содержания примеси в металле

%ЛАМ-СЛс;.фдО П И С А Н И Е (1)630570 Союз Советских Социалистических Респубики(22) Заявлено 24.06,77 (21) с присоединением заявки Ло (23) Приоритет -по дедам изобретении и открытийО, М. Блинов, В. Ф. Бердышев и А, М. Беленький Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПРИМЕСИ В МЕТАЛЛЕ Изобретенне отвооится е оо,тасти металлу 1 ргяи, а;имеовно, к физ 1 ико-хиовичеоким методам анализа содержания примесей, и может быть;примене 1 но для целей эксвресоного определения примесей в сталях и чугунах.Известно устройство для определения содержа 1 ния примесей в металле по термоэлектродвижущей оиле, состоящее из двух металлических электродов, вапретых до разлкл вных темпе 1 ратур 1. Температуры электродоз стабилизируются ела заданных уроачях. Велглчина термоэлектродвижущей силы, возникаощая в металле, регистрирует:я измерительным грибором.Наогаолее близквм темничеоким решенслем является уст 1 ройство для определения содержаиия прдмеои в металле по великонне теряоэлектродвижущей оилы, содержащее ива иеталлических электрода, репистрвруюший прибор и схему термарегули 1 ровавия задансчых температу 1 р электродов с ламощью элек проиа предателей 2.При использовании известного устройства для;контроля,состава металла требуется отбор и подготовка (зачистка, излом) аналиаируемой дробы металла. Перепад температур в пробе создается за счет контакта алектродов с пробой. Несовершенство теплового контакта приводит нс разбросу ве,-.г:чины перепада температур, обусловленному наличием градиента температур и теплоЗым сопротизлОнию 1 на гра 1 нице КОнтакта, и значения те 1 рмоэлектродвижущей ои 5 лы, что вызывает дополнительные;погрешности в определении,примеси (разная пло 1 цадьконтакта, разняцсиеся теплофизические "зойства пробы, непостоянное,контактззс усилие и т. п.),10 Целью изобретеаия является повьгшениетс гнссти овределения ол быспродействияустройства, Для этого каждый зленарод выно,тизен в аиде двух коиден"причеогсих прубок для подвода жидкого пли газообразно 15 го теплоносителя сл токосъемдого элементав влде кольцевой щетки плавающего типа,установленного,на,конце внутренней трубкисоо око с последней.Заданный температурный,перепад в згро 2 О бе создается путем омывания (обдува) чувстзителыного элемента электродов, а такжекоробы металла, потокамсл (спруями) иидкого или газообразного теплонооителя, на.-.рнер воды или,воздуха, напретогю до25 различных и определенных температур.Наличве теплоносителя постоянной темпе 1 ратуры с большим коэффициентом теплсотдачо 1, одновременно обогревающего анализвруамую пробу л электроды, позволяетзо успранить градиенты температур в мосте5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 контакта образца и элекпрода я там самым устр анить динамичесиие ошибии,измерения термоэлектрадвижущей силы.Щеточиый контакт в,виде плавающего чувствителыного элемента позволяет Осущеспэить электричеокое усреднение оипналсв по значителыной поверхности пробы и тем самым исключить мнагсразовоеть измерений, требующуюся лри использовании :иззестных термоэлекпричесиих успройств, достичь надежного,кантакта, так как электродвьпполненный в виде большого числа тониих засстренных проволочек, лепко пронизывает окисную пленку на поверхности образца и контактирует с металлом, тем самым исключается спсрация зачистки пробы.Неирерыаная подача теплоносителя, однсзременео и интенсивно напревающего электрод и скобу, позволяет существенио "меньшить время пареходнОпо процесса между электродом и нробой и тем самым свизить:щемя цикла измереиия,На чертеже изображено дредлапаемое успройство, общий ид.Устройство для определения содержания примеси пз металле нмеет две измерительные головки 1, каждая из них включает в :ебя теилаизолированный корпус 2, внутрии которого находятся две концентричесии раслоложенныс керамичеоиие трубки 8 и 4. Фиксация трубок опноаителыно .друг друга осуществляется вержнам,и ниином фланцаии 5:и б с кольцевыми:проточками, в которых имеются опверстия для,подачи нацрезающей середы в,кольцевую щель между трубками. Трубка 3 одновременно служит электропсдоцревателем подаваемой через головку середыВ полоспи иихнего фланца 7 заиреилен на пружине кольцевой щеточный пакссъемный элемент 8 плавающего типа, контактные,поверхности которого выпалиены из большого числа термоэлекпродных проволочек (например, хромеля и т.;п.), электричеаии аоединенных в,параллельные цепки.Токосъемный элемент имеет полую металлическую втулку 9 переменного сечения, накоторую помещается телефонная шайба 10 с контактным кольцом 11, прижимаемая навинчиваемой щеткой 12. Втулка фиксируется внупри полости измерителыной,голавки на пруияне 1 д так, что щетка покосъемното элемента обопреваетая с помощью кольцевой струйной обдувки горячим теплонооителем изнупри и сваруии, а па 1 кже свободно перемещается л любом направлевии, Формула изобретения Успройство для определения содержания лримеси в металле по 1 величине термоэлекпродв,ижущей силы, содержащее два металличесиих элек-прада л репистрирующий прибор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью лсвышеяия точноспи определения и бьпстродействия устройства, каждый электрод выполиен в виде двух канцентричесиих трубок для подвода жидкопо или газообразного теиланоаителя и токосъемного элемента в виде кольцевой щетин нтлавающего типа, установленного на ионце внупренней трубки соосно с,последней,Исгочнлии информацви, пранятые вовнииаине;при зкснер"пизе: 1, Авторское авидетельапво М 84875, кл. б О 1 И 3320, 1949,2. Авторакое свидетельство343717 кл. 6 01 Х 25 ЗО, 1972,СССР СССР;что позволяет создать надежный контакт электрода с пробой. Щетии токосъемного элемента соедннены с измерителыным цриборсм 14.Работает успройство следующим образам.Анализируемый металл заливается в црссчицу 15 в виде ллоаиой иробы 16. После запвердевания металла щеточные электроды:приводятся в соприиооновение с охлаждающейся иробой, Щеточные токосъемкые элементы и места контакта их с анали зируемой иробой обдуваются струями теплоносителя, наретого до оиределвнных темлератур, с целью лолучения фииаированиых температур в месте контакта, т. е. заданного перепада температур в пробе. При достижении заданного перепада темиератур на регисприрующем прибсре 14 фииаируется величина термоэлектродвижущей силы, ио которой судят о содержалии определяемсй примеаи, наиример, идеиния или угле:рода в стали илсл чугуне.Измереиие термоэлектродвижущей очлы лрсб,различных металлов (сталь, свинец, латунь);предлагаемым успройством дает высокие метрологические характеристики. В известных успройствах погрешность измерения термоэлектродаижущей силы обычно составляет 3 - 5 О 1 о при цикле лзмерения 2 - 3 мин, в то .время как в предлагаемом устройстве поррешность не превышала 0,5 - 0,7% ;прои цикле измерен,ия 15 - 20 с./7 одо готеллонооотеля оставитель С. БеловодченкоТехред С, Антипенко Корректор И. Сим Коляда дак Тип. Харьк. фпл тент аказ 737/1153 11 зд.682 Тираж 850 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5